ISBN/价格: | CNY20.00 (估)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 撒坝猪源E.coli Hcp1对小鼠的致病性及焦亡因子NLRP3/Caspase-1的影响/.王浩著/.高洪, 肖鹏指导 |
出版发行项: | 2021.05.26 |
载体形态项: | 50页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 动物医学院, 学号2018210329 |
提要文摘: | 大肠杆菌病严重威胁世界各地仔猪的健康养殖。溶血素协同调节蛋白1(haemolysin co-regulated protein,Hcp 1)是VI型分泌系统(Type VI Secretion System,T6SS)的重要效应蛋白,能增强细菌的毒力,引起细胞损伤乃至死亡。本研究首次运用CRISPR系统构建E.coli临床分离株W24 Hcp1全基因缺失株,通过体内实验将E.coli腹腔注射至昆明小鼠,运用生化分析、IHC、H&E和TEM 等技术探讨E.coli Hcp1对小鼠的致病性。在此基础上进一步分析E.coli Hcp 1造成急性肾损伤(Acute kidney injury,AKI)的分子机制,利用多种分子生物技术分析Hcp1在肾小管上皮细胞中对焦亡经典通路NLRP3/cspase-1的影响,同时旨在探讨Hcp1在E.coli中的毒性作用及造成细胞焦亡从而促进AKI发生的机制。 (1)Hcp1基因的缺失:以菌株W24设计并合成1对sgRNA靶向 Hcp1,PCR扩增sgRNA表达盒(J23119promoter、N20和sgRNA scaffold序列);以W24基因组分别扩增左、右修复模板,使用OverlapPCR将其连接得到683bp的Donor,再分别酶连至pUC19载体构建双靶点载体pUC-spacer-Donor;首先将pCas质粒电转化至W24,经L-(+)-阿拉伯糖诱导重组酶的表达,再电转pUC-spacer-Donor质粒获得Hcp1全基因缺失株ΔHcp1,共缺失523bp(Hcp1编码区483bp及上游非编码区40bp)。 (2)E.coli Hcp1的致病性:将昆明小鼠分成4组:生理盐水组、LPS组、W24组和ΔHcp1组(n=15)。相对于对照组,各组小鼠精神萎靡,12h症状加重且体温达峰值,ΔHcp1组与W24组无明显差异。剖检小鼠发现实验组肠壁菲薄,各器官可见出血点。相对于对照组,肝脏指数增加(p<0.01),肝脏显著肿大,但肾脏差异不显著。生化分析发现W24组促进肝肾功能损伤,但在ΔHcp1组这种现象减轻,血清AST、ALT、CRE 和 BUN显著变化证明了这一点(p<0.01)。与对照组相比,H&E显示肝脏淤血,结构破坏严重,细胞损伤,炎性细胞侵润;而肾脏发生出血,肾小管上皮细胞坏死脱落,管腔内充满浆液,炎性细胞等;TEM发现肾小管上皮细胞损伤严重,细胞器被破坏;在肝细胞中观察到同样的现象,W24组小鼠较ΔHcp1组症状更为严重。IHC显示,缺失Hcp1后,IL-1β和IL-18在肝细胞和肾小管上皮细胞中较W24组表达显著降低(p<0.01)。提示Hcp1参与E.coli感染宿主的过程,具有毒力作用,增强E.coli的致病性,造成小鼠急性肝损伤(Acute Liver injury,ALI)和AKI。 (3)E.coli Hcp1诱导肾小管上皮细胞焦亡:在E.coli Hcp1作用小鼠促进AKI形成之后,收集小鼠肾脏组织。利用RT-qPCR和IHC检测焦亡经典途径NLRP3/cspase-1中相关蛋白的表达变化;ELISA分析发生焦亡后炎性因子IL-1β和IL-18在肾脏中的含量;FCM检测焦亡时产生质膜孔的细胞数;TUNEL染色观察焦亡时DNA断裂的细胞数。结果表明,相对于对照组,在焦亡模型LPS组中,IHC结果显示焦亡因子NLRP3、caspase-1和GSDMD大量表达于肾小管上皮细胞(p<0.01),这一结果与RT-qPCR结果相符;FCM分析发现,产生膜孔的细胞数显著增加(p<0.01);同时TUNEL染色观察到,发生DNA断裂的肾小管上皮细胞显著增加(p<0.01),此外ELISA检测发现在肾脏组织中IL-1β和IL-18大量分泌(p<0.01),这与RT-qPCR结果相符,这些都是焦亡的典型现象。在含有Hcp1 基因的W24组中观察到了与LPS组相类似的现象,表明W24促进了细胞焦亡,然而在缺失了Hcp1基因的ΔHcp1组中,相对于W24组,焦亡因子NLRP3、caspase-1和GSDMD表达显著降低(p<0.01),产生膜孔的细胞株降低,IL-1β和IL-18的表达分泌显著降低(p<0.01),同时DNA断裂的细胞也显著降低(p<0.01),提示E.coli Hcp1参与了肾小管上皮细胞的焦亡。 综上所述,Hcp1可以增强E.coli致病性,促进小鼠ALI、AKI的形成;研究结果通过E.coli感染小鼠为模型,证明E.coli Hcp1能够影响细胞焦亡经典通路NLRP3/caspase-1介导肾小管上皮细胞焦亡从而促进AKI的发生。 大肠杆菌病严重威胁世界各地仔猪的健康养殖。溶血素协同调节蛋白1(haemolysin co-regulated protein,Hcp 1)是VI型分泌系统(Type VI Secretion System,T6SS)的重要效应蛋白,能增强细菌的毒力,引起细胞损伤乃至死亡。本研究首次运用CRISPR系统构建E.coli临床分离株W24 Hcp1全基因缺失株,通过体内实验将E.coli腹腔注射至昆明小鼠,运用生化分析、IHC、H&E和TEM 等技术探讨E.coli Hcp1对小鼠的致病性。在此基础上进一步分析E.coli Hcp 1造成急性肾损伤(Acute kidney injury,AKI)的分子机制,利用多种分子生物技术分析Hcp1在肾小管上皮细胞中对焦亡经典通路NLRP3/cspase-1的影响,同时旨在探讨Hcp1在E.coli中的毒性作用及造成细胞焦亡从而促进AKI发生的机制。 (1)Hcp1基因的缺失:以菌株W24设计并合成1对sgRNA靶向 Hcp1,PCR扩增sgRNA表达盒(J23119promoter、N20和sgRNA scaffold序列);以W24基因组分别扩增左、右修复模板,使用OverlapPCR将其连接得到683bp的Donor,再分别酶连至pUC19载体构建双靶点载体pUC-spacer-Donor;首先将pCas质粒电转化至W24,经L-(+)-阿拉伯糖诱导重组酶的表达,再电转pUC-spacer-Donor质粒获得Hcp1全基因缺失株ΔHcp1,共缺失523bp(Hcp1编码区483bp及上游非编码区40bp)。 (2)E.coli Hcp1的致病性:将昆明小鼠分成4组:生理盐水组、LPS组、W24组和ΔHcp1组(n=15)。相对于对照组,各组小鼠精神萎靡,12h症状加重且体温达峰值,ΔHcp1组与W24组无明显差异。剖检小鼠发现实验组肠壁菲薄,各器官可见出血点。相对于对照组,肝脏指数增加(p<0.01),肝脏显著肿大,但肾脏差异不显著。生化分析发现W24组促进肝肾功能损伤,但在ΔHcp1组这种现象减轻,血清AST、ALT、CRE 和 BUN显著变化证明了这一点(p<0.01)。与对照组相比,H&E显示肝脏淤血,结构破坏严重,细胞损伤,炎性细胞侵润;而肾脏发生出血,肾小管上皮细胞坏死脱落,管腔内充满浆液,炎性细胞等;TEM发现肾小管上皮细胞损伤严重,细胞器被破坏;在肝细胞中观察到同样的现象,W24组小鼠较ΔHcp1组症状更为严重。IHC显示,缺失Hcp1后,IL-1β和IL-18在肝细胞和肾小管上皮细胞中较W24组表达显著降低(p<0.01)。提示Hcp1参与E.coli感染宿主的过程,具有毒力作用,增强E.coli的致病性,造成小鼠急性肝损伤(Acute Liver injury,ALI)和AKI。 (3)E.coli Hcp1诱导肾小管上皮细胞焦亡:在E.coli Hcp1作用小鼠促进AKI形成之后,收集小鼠肾脏组织。利用RT-qPCR和IHC检测焦亡经典途径NLRP3/cspase-1中相关蛋白的表达变化;ELISA分析发生焦亡后炎性因子IL-1β和IL-18在肾脏中的含量;FCM检测焦亡时产生质膜孔的细胞数;TUNEL染色观察焦亡时DNA断裂的细胞数。结果表明,相对于对照组,在焦亡模型LPS组中,IHC结果显示焦亡因子NLRP3、caspase-1和GSDMD大量表达于肾小管上皮细胞(p<0.01),这一结果与RT-qPCR结果相符;FCM分析发现,产生膜孔的细胞数显著增加(p<0.01);同时TUNEL染色观察到,发生DNA断裂的肾小管上皮细胞显著增加(p<0.01),此外ELISA检测发现在肾脏组织中IL-1β和IL-18大量分泌(p<0.01),这与RT-qPCR结果相符,这些都是焦亡的典型现象。在含有Hcp1 基因的W24组中观察到了与LPS组相类似的现象,表明W24促进了细胞焦亡,然而在缺失了Hcp1基因的ΔHcp1组中,相对于W24组,焦亡因子NLRP3、caspase-1和GSDMD表达显著降低(p<0.01),产生膜孔的细胞株降低,IL-1β和IL-18的表达分泌显著降低(p<0.01),同时DNA断裂的细胞也显著降低(p<0.01),提示E.coli Hcp1参与了肾小管上皮细胞的焦亡。 综上所述,Hcp1可以增强E.coli致病性,促进小鼠ALI、AKI的形成;研究结果通过E.coli感染小鼠为模型,证明E.coli Hcp1能够影响细胞焦亡经典通路NLRP3/caspase-1介导肾小管上皮细胞焦亡从而促进AKI的发生。 |
并列题名: | Effect of E-coli Hcp1 from Saba pig on pathogenicity of mice and pyroptosis factor NLRP3/Caspase-1 eng |
题名主题: | E.coli Hcp1 CRISPR/Cas9 致病性 细胞焦亡 学位论文 |
中图分类: | S855.12-533 |
个人名称等同: | 王浩 著 |
个人名称次要: | 高洪 指导 |
个人名称次要: | 肖鹏 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20220610 |